radiador

Un radiador es un intercambiador de calor que elimina la energía térmica del refrigerante del motor y la disipa en el aire circundante. El núcleo consta de tubos o pasajes que transportan refrigerante caliente, rodeados por aletas metálicas delgadas (típicamente de aluminio o cobre) que aumentan la superficie. A medida que el aire pasa o es forzado a través del radiador por un ventilador, el calor se transfiere del refrigerante a las aletas y luego al aire. Este circuito de enfriamiento es esencial: sin él, los motores de combustión interna se sobrecalientan y se bloquean en cuestión de minutos.

Los radiadores se encuentran en la parte delantera de la mayoría de los vehículos, expuestos al aire entrante cuando el motor está en marcha o el vehículo se mueve. El refrigerante sale del bloque del motor a temperaturas entre 80 y 100 grados Celsius, fluye a través del núcleo del radiador y regresa a aproximadamente 70 a 80 grados Celsius. La tapa de presión en la parte superior mantiene la presión del sistema, típicamente de 1.3 a 1.8 bar, lo que eleva el punto de ebullición del refrigerante por encima de los 100 grados Celsius. Un termostato aguas arriba regula el flujo de refrigerante para mantener la temperatura de funcionamiento óptima; cuando está frío, bloquea completamente el radiador.

Tipos y construcción del núcleo

Los radiadores de tubo y aleta dominan el uso automotriz. Los tubos planos corren verticalmente (u horizontalmente en vehículos compactos), con aletas de aluminio soldadas o unidas mecánicamente a ellos. Los camiones de servicio pesado y los equipos industriales a menudo utilizan diseños de barra-placa o barra-tubo, donde los tubos redondos o rectangulares se sueldan a placas planas, ofreciendo una simplicidad robusta y una limpieza más fácil. Los radiadores totalmente de aluminio son más ligeros y resistentes a la corrosión que las unidades antiguas de latón y cobre, pero más propensos a la descomposición electrolítica si la química del sistema de enfriamiento se desvía.

Los modos de falla comunes incluyen la corrosión de las aletas, fugas en los tubos por erosión por cavitación o refrigerante ácido, y el bloqueo de las aletas por escombros de la carretera o acumulación interna de depósitos. La electrólisis entre metales diferentes acelera la falla si los inhibidores del refrigerante se agotan. Los intervalos de purga del radiador dependen del tipo de refrigerante: el refrigerante convencional a base de glicol suele durar de 2 a 3 años, mientras que los refrigerantes de larga duración pueden alcanzar de 5 a 10 años. Los sistemas de enfriamiento descuidados acumulan óxido, incrustaciones y lodos que restringen el flujo y reducen la eficiencia de la transferencia de calor.

El término 'radiador' es algo histórico; estos dispositivos conducen y convectan el calor mucho más de lo que lo irradian. La verdadera transferencia de calor radiante es insignificante a temperaturas de funcionamiento normales. El nombre persiste de los primeros sistemas de calefacción a vapor donde los radiadores calentaban los edificios principalmente por radiación. En los motores, la selección depende de la potencia de salida, las condiciones ambientales y las limitaciones de espacio. Un motor de 100 kilovatios puede requerir un radiador con 1 a 2 metros cuadrados de área de núcleo; los motores más grandes o los climas severos exigen unidades sobredimensionadas o radiadores dobles.